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Article Le Temps 12.2.2009 L’avenir énergétique et climatique, l’électricité solaire thermique et la Suisse Prof. Jack Steinberger,
Prix Nobel de physique, 1988 En un siècle, la consommation globale d’énergie s’est décuplée et cette tendance se poursuit. Les quatre cinquièmes de cette énergie provenant de la combustion fossile, ils provoquent l’émission de gaz à effet de serre et donc le réchauffement climatique. Si nous poursuivons sur cette voie ascendante, les réserves de pétroles connues et facilement accessibles seront épuisées dans une trentaine d’années. Celles du gaz naturel (fossile) connaîtront le même sort à peine plus tard. Seules les réserves de charbon pourraient durer un siècle. Mais il serait déraisonnable de les brûler complètement alors qu’un réchauffement de l’ordre de 6° se dessine. Pour laisser à nos enfants une planète dans un état raisonnable, il est grand temps de passer avec détermination aux énergies renouvelables. Parmi ces dernières, l’énergie solaire est celle disponible en plus grande quantité. C’est dans les déserts qu’elle peut être capturée de la manière la plus efficace et la plus économe. L’énergie pour l’Europe serait produite dans les déserts d’Afrique du Nord. Un petit pourcentage des surfaces désertiques suffirait à couvrir les besoins globaux. En comparaison, l’hydroélectricité est certes moins chère, mais son potentiel reste limité à une part nettement plus modeste des besoins globaux. En l’état des connaissances actuelles, il en va de même pour la production géothermique d’électricité. Le potentiel de l’énergie éolienne est lui considérable, mais sans atteindre celui de l’énergie solaire. Enfin, l’énergie atomique, parfois présentée comme un alternative aux sources fossiles, cumule plusieurs problèmes évidents, notamment, le stockage des déchets radioactifs, le risque d’accident et celui de la prolifération des armes nucléaires. Fondamentalement, il existe deux manières de produire de l’électricité grâce au rayonnement solaire. Les cellules photovoltaiques sont la plus connue, mais il ne faut pas oublier la génération solaire thermique à concentration. Elle consiste à employer des miroirs pour concentrer la lumière du soleil afin de porter un fluide à haute température. Ce fluide est ensuite employé pour produire de la vapeur qui entraîne une turbine et un générateur. La seconde méthode est plus appropriée pour la production dans de grandes installations : premièrement, elle est meilleur marché car elle évite le coût des cellules photovoltaïques ; deuxièmement, elle permet la production nocturne de l’électricité ; en effet, au lieu du coûteux stockage de l’électricité, il est possible de stocker la chaleur pour un jour ou deux de manière plus économique. Il est clair que la génération solaire thermique d’électricité deviendra la technologie dominante à l’échelle globale. Outre les défis technologiques posés par la concentration de l’énergie solaire et par le stockage de la chaleur pendant la nuit, elle pose celui du transport de l’électricité sur des milliers de kilomètres. Mais ce transport à longue distance peut être réalisé en utilisant des lignes à haute tension et courant continu. Cette technologie est d’ailleurs déjà employée dans plusieurs projets sur terre et sous la mer. Actuellement, la production d’électricité représente 35 % de la consommation de combustibles fossiles, les transports, l’industrie et les bâtiments absorbant une part à peu près équivalente. Il est certain qu’avec la diminution de l’utilisation des énergies fossiles, l’électricité jouera un rôle accru dans ces domaines. Ainsi, on doit s’attendre à une augmentation substantielle des besoins totaux d’énergie électrique. Plusieurs centrales solaires thermiques pilotes fonctionnent depuis 20 ans dans les déserts de Californie. Tout récemment, la première installation avec stockage nocturne a été mise en service en Espagne, près de Séville. Pour ces installations pilotes, les coûts de revient sont encore deux à trois fois plus élevés que ceux de la génération fossile. Il ne fait aucun doute que l’énergie solaire thermique peut couvrir la majeure partie des futures besoins globaux en énergie. Les trois technologies décisives, à savoir la concentration du rayonnement solaire, le stockage nocturne et la transmission à longue distance doivent encore être optimisées pour réduire les coûts. Plusieurs projets de recherche et développements sont en cours, et il s’agit de les intensifier. Les ingénieurs et les scientifiques qui y travaillent sont généralement d’avis que les améliorations technologique et la production à large échelle des installations permettront d’atteindre des coûts comparable à ceux prévalant aujourd’hui dans la production électrique d’origine fossile. En outre, la production du socle de l’énergie européenne dans les déserts d’Afrique du nord représente une remarquable opportunité économique et politique pour les deux continents. Les bénéfices économiques pour l’Afrique sont évidents et l’interdépendance qui en découlerait constituerait un puissant moteur pour des relations pacifiques. La question de la vulnérabilité de l’Europe envers les nations productrices se pose naturellement. Mais les intérêts réciproques des économies de ces pays et l’amélioration des relations politiques rendent peu vraisemblable une interruption de livraison. Au demeurant, l’Europe est actuellement très dépendante de ses importations de gaz et de pétrole. L’électricité solaire thermique offre donc une diversification bienvenue. En tant que nation responsable, la Suisse a intérêt à participer activement à l’effort mondial en faveur des énergies renouvelable, limiter le gaspillage des ressources fossiles et, partant, le réchauffement climatique. Mais elle a aussi un intérêt économique majeur à participer au développement des technologies thermiques solaires. Cela la placera en pole position pour la production industrielle à large échelle des systèmes de concentration de rayonnement solaire, de stockage de chaleur et de transport de courant. Une grande entreprise suisse est déjà l’un des leaders dans le domaine de transmission à haute tension et courant continu (câbles, transformateurs, etc). En conclusion, la génération solaire thermique d’électricité dans les déserts est « le candidat dominant » pour le futur énergétique. Par conséquent, il faut poursuivre son développement de manière plus déterminée. Quant à la Suisse, elle a beaucoup à gagner, en termes économiques, environnementaux et politiques, à s’engager activement dans ces développements.
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Contact: Roger Nordmann, Rue de l'Ale 25, 1003 Lausanne, Twitter @NordmannRoger 1.04.2017 |